鋰電池在便攜式電子設(shè)備如筆記本電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等產(chǎn)品中已得到廣泛應(yīng)用。電池隔膜是保障電池安全并影響電池性能的關(guān)鍵材料，起著阻止正負(fù)電極接觸、防止電池短路以及傳輸離子的用途；隔膜的熱穩(wěn)定性決定著電池工作的耐受溫度區(qū)間和電池的安全性。目前，商品化的鋰電池隔膜重要是聚烯烴類有機(jī)隔膜，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、力學(xué)性能好、且具有較好的電化學(xué)穩(wěn)定性；不足是孔隙率偏低，對(duì)電解液的潤(rùn)濕性差，熱穩(wěn)定性差，可能導(dǎo)致電池短路，嚴(yán)重時(shí)可引發(fā)起火或爆炸等事故，存在安全隱患。

近日，我國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所研究員朱英杰帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，和華中科技大學(xué)教授胡先羅帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)合作，在此前羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線新型無機(jī)耐火紙的研究工作基礎(chǔ)上，研發(fā)出一種新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫鋰電池隔膜，該電池隔膜具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如柔韌性高、力學(xué)強(qiáng)度好、孔隙率高、電解液潤(rùn)濕和吸附性能優(yōu)良、熱穩(wěn)定性高、耐高溫、阻燃耐火，在700℃的高溫下仍可保持其結(jié)構(gòu)完整性。采用新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜組裝的電池，比采用聚丙烯隔膜組裝的電池具有更好的電化學(xué)性能、循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能。更重要的是，采用羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜組裝的電池具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，可耐高溫，在150℃高溫環(huán)境中能夠保持正常工作狀態(tài)，并點(diǎn)亮小燈泡；采用聚丙烯隔膜組裝的電池在150℃高溫下很快發(fā)生短路。假如采用該新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜，再匹配可耐高溫的電解液和電極材料，可進(jìn)一步大幅提高電池的工作溫度和安全性。該研究工作對(duì)大幅提高鋰電池的工作溫度范圍和鋰電池的安全性具有重要意義。預(yù)期該新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜還可以應(yīng)用于多種其它類型的耐高溫電池和儲(chǔ)能體系，如鈉離子電池、超級(jí)電容器等。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在《先進(jìn)材料》上，并申請(qǐng)一項(xiàng)發(fā)明專利。

研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、上海市科委、中科院上海硅酸鹽研究所創(chuàng)新重點(diǎn)項(xiàng)目等的資助。

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新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜具有良好柔韌性和力學(xué)強(qiáng)度

新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐火性能

采用新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜組裝的全電池具有更高的比容量和更穩(wěn)定的循環(huán)性能

采用新型羥基磷灰石超長(zhǎng)納米線基耐高溫電池隔膜組裝的電池在150℃高溫環(huán)境中能夠保持正常工作狀態(tài)并點(diǎn)亮小燈泡

責(zé)編：張珊珊